断面二次極モーメント計算ツールの使い方
断面二次極モーメント（J）は、軸がねじりに抵抗する断面特性です。中実円形軸・中空円形軸・長方形断面の近似・任意のIxとIyから計算するモードを選び、既知の寸法を入力します。トルクと応力評価半径を入力すると、せん断応力の概算も確認できます。
寸法の単位は必ずそろえてください。Jは長さの4乗の単位（mm⁴、m⁴など）となるため、直径の単位を取り違えると結果は大きく変わります。外径は内径より大きく、断面は式が想定する形状・図心軸であることを確認してください。
式と適用範囲
J = Ix + Iy
中実円形軸: J = πd⁴ / 32
せん断応力の概算: τ = T r / J円形断面ではJはねじり剛性GJに関わります。一方、長方形など非円形断面のねじりは、反りや応力分布のため単純な極断面二次モーメントだけでは十分に表せない場合があります。このツールの長方形は比較用の近似として扱い、薄肉断面、キー溝、穴、段差、溶接部、複雑断面には適切なねじり定数・有限要素解析・詳細計算を用いてください。
材料のせん断弾性係数、降伏や疲労、応力集中、荷重変動、支持条件、温度、製造公差は結果に含まれません。設計に使う場合は、材料証明、図面、許容応力、安全率、適用する法規・JIS等の設計基準を確認し、必ず有資格の設計者・専門家による校核を行ってください。
活用例
材料力学の学習では中実軸と中空軸の違いを比較できます。初期設計では外径や肉厚を変更したときのJと概算せん断応力の変化を確認できます。実機・安全性に関わる部材の最終決定には使用せず、詳細な強度計算と試験へ進む前の条件整理として活用してください。